瀝青阻燃劑
發(fā)布時間:2020-01-10 19:53 瀏覽次數:
一、瀝青阻燃劑的簡述
隨著我國高速公路建設的跨越式發(fā)展,公路隧道的數量與規(guī)模也逐年增加。與此同時, 對隧道路面的安全性和舒適性提出了更高的要求,水泥混凝土已很難滿足現代隧道路面的要求。瀝青混凝土路面與其相比,平整度高、抗滑性好、噪聲小、灰塵少。瀝青混凝土路面已成為當今隧道鋪裝的主流。然而,瀝青路面在滿足要求的同時,也帶來了新的問題:瀝青的組成極其復雜,一般認為是由瀝青質、膠質、芳香分和飽和分 4 種組分組成。瀝青是一種有機體,具有可燃性,高溫燃燒時,放出大量的煙霧和有毒氣體。加之長大隧道相對封閉物環(huán)境,一旦引發(fā)火災事故,將會導致大量的人員傷亡和財產損失。因此,提高隧道道路瀝青的阻燃性能,已成為長大隧道鋪裝瀝青路面的關鍵問題。而要達到瀝青阻燃的目睥,主要是通過在瀝青中添加阻燃劑來實現。阻燃劑即可單獨使用,也可幾種阻燃劑復合使用,形成協同效應阻燃體系。目前,常用的阻燃抑煙劑有:鹵系、磷氮系、非鹵型復合劑等。
二、阻燃劑的選擇
阻燃劑的使用要求
阻燃抑煙劑應滿足以下要求:1、阻燃效率高、低煙、低毒、安全環(huán)何。2、熱穩(wěn)定性好, 阻燃劑的分解溫度以 250-400 為宜。3、相容性好,對瀝青及瀝青混合料的性能影響較小。4、水溶性小、耐久性好、阻燃性能持久。5、價格低廉,來源廣泛,制造簡便。
阻燃劑的阻燃機理及種類
根據瀝青的燃燒過程,瀝青阻燃劑的阻燃原理主要有吸熱、覆蓋、抑制鏈反應及不燃氣體窒息作用等。瀝青的燃燒是一個放熱、分解的物理化學過程,燃燒中分解出氫、甲烷、笨及烷烴類易燃氣體。產生的這些氣體的燃燒又進一步加快了瀝青的熱分解。根據瀝青的燃燒過程,在瀝青路面發(fā)生火災時,要達到阻燃抑制的目的,所加入的阻燃抑煙劑應具有以下功能:1、能吸收燃燒放出的熱量,降低可燃物表面的溫度,有效抑制可燃性氣體的生成。2、能在瀝青表面形成穩(wěn)定的炭化層,隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出,使燃燒終止,產生自熄 。3、能在燃燒初期,捕捉反應中活性很強的自由基(HO-和 H-),抑制連鎖反應的發(fā)生。4、能分解出不燃氣體,沖淡燃燒區(qū)內氧濃度及可燃氣體濃度,阻止燃燒的蔓延。
鹵系阻燃劑以溴類阻燃劑為主,阻燃效果較好,但在阻燃過程中會放出大量有毒煙氣, 十溴二苯乙醚在燃燒的過程中還會產生致癌物質,面且成本較高。
氮磷阻燃劑,在高溫受熱時生成強脫水劑,使瀝青表面脫水炭化,隔絕了外界的可燃氣體和熱量,抑制了燃燒的進行。同時受熱時分解生成氨氣和水蒸氣,氨氣沖淡空氣中氧濃度, 具有良好的阻燃效果。加之,熱穩(wěn)定性好、水溶性差、低煙、低毒、經濟實用,是較理想的阻燃劑。
非鹵復合型阻燃劑,在燃燒時,放出結合水,吸收大量的熱量,從而抑制了燃燒,結合水在高溫下與炭粒進一步發(fā)生氧化反應,減少了煙氣的產生,從而達到阻燃抑煙的雙重目的。考慮到環(huán)何、低碳節(jié)能及成本的問題,主要采用氮磷系和復合型非鹵阻燃劑來替換鹵系阻燃劑。
阻燃評價指標及試驗方法阻燃性能的評價指標
通過極限氧指數(LOI)評價瀝青的阻燃性能,LOI 是指在規(guī)定的試驗條件下,剛好能維持材料燃燒時,通入的氧氮混合氣中以體保百分數表示的最低氧濃度。
目前,國內尚未制定瀝青阻燃性能氧指數測試的方法的相關指標,試驗中參考GB/T2406-2006《塑料燃燒性能試驗方法氧指數法》,采用天津市英貝爾科技有限公司生產的imYZ2000 氧指數分析儀,對極限氧指數進行測定。極限氧指數可判斷材料燃燒的難易程度,
極限氧指數越高,表明材料越不易燃。一般認為:當 LOI 大于 23%時,該材料在火中是自行熄滅的材料。國內瀝青道路 LOI 一般控制在 24%-20%(具體可根據設計要求調整阻燃劑的添加量)。
試驗方法
1、阻燃改性瀝青的制備
試驗采用 SBS 改性瀝青,根據《瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》對熱拌瀝青混合料制備濁度的制備為:先將瀝青加熱到(165)℃,再按試驗設計將一定量的阻燃劑加入瀝青中,采用轉速為 3000r/min 的電動攪拌器攪拌 40min,整個過程溫度控制在 160℃左右。
2、氧指數試樣的制備
考慮到瀝青的燃點比軟化點高很多,在試驗過程會出現軟化、傾斜現象。借鑒瀝青防水卷材的測定方法,得出采用:玻璃纖維氈+鐵模板+玻璃纖維氈的方法來測定氧指數。具體做法:加工一塊長 15cm、寬 8cm、厚 4mm 的鐵模板,將其置于尺寸稍大規(guī)格為 140g/m2 玻璃纖維氈上,待阻燃瀝青制備完成后,澆附在模板內,最后,在瀝青表面再加一層玻璃纖維氈。15min 后,將阻燃瀝青切為長 13cm,寬 6mm,厚 4mm 的氧指數試樣??紤]到脫模,底板及鐵模板四周均涂有隔離劑。
三、LY 系列瀝青專用阻燃劑性能特點:
阻燃、消煙、無毒、耐寒、不易析出、宜分散、熱穩(wěn)定性好產品規(guī)格:LY-1 型為復合無鹵環(huán)保型瀝青專用阻燃劑
LY-1 型技術指標
有效成份:95% |
粒徑: |
外觀:白色 |
R203:2% |
鹽酸不溶物: 2.8% |
水份(105 ): 1% |
使用方法建議:
瀝青專用無鹵環(huán)保阻燃劑 LY-1 型的用量推薦為瀝青用量的 5-15%,將瀝青專用無鹵環(huán)保阻燃劑 LY-1 型直接添加到帶攪拌的瀝青里或直接在拌缸里添加均勻即可。
包裝:
編織袋,每袋凈重 25kg. 注意事項:防潮、防破。